Todo sistema estável precisa ser aberto para permitir a entrada de algum modo nobre de energia (de baixa entropia) e a rejeição de calor de baixa temperatura (e alta entropia) para cosmo. O planeta Terra, em nossa escala de tempo1 , bem se enquadra nesse modelo e podemos destacar alguns mecanismos segundo os quais se dá a “renovação” do planeta. O aproveitamento químico da energia solar pela maior parte dos vegetais, acompanhado do sequestro de CO2 da atmosfera é um deles e tem um papel importante na descarbonização da nossa atmosfera. A manutenção da temperatura do planeta também depende diretamente da energia solar. Mas um outro mecanismo descrito como o “Ciclo da Água”, mostrado na figura, exerce um papel fundamental que passamos a analisar com mais atenção.
Ciclo da Água (USGS – U.S. Geological Survey).2
Nessa imagem esquemática da superfície da Terra, observamos a presença do sol que atinge continuamente a superfície da terra, coberta em sua maior parte por água salgada dos oceanos. Em decorrência disso, uma grande parte da energia radiante do sol promove a evaporação da água do mar, que se aquece nesse processo, se separa do sal, se eleva na forma de vapor d’água e forma as nuvens. As correntes de ar decorrentes desse movimento são chamadas de correntes de convecção e dão origem aos ventos e a quase toda energia eólica do planeta. Ao longo dessa fase do ciclo temos uma redução da entropia do planeta, que passa a ter água pura nas nuvens (com uma energia potencial gravitacional importante). Na figura, essa fase corresponde às setas para cima.
Uma segunda fase se segue ao transporte de água pelas nuvens com a precipitação da água por todo o planeta. Uma parte menor, mas muito importante dessa chuva, cai sobre a terra e, em particular, sobre as cabeceiras dos rios. Dessa etapa decorre quase toda a energia hidráulica renovável disponível nos rios, que proporciona o acesso de muitos seres vivos à água doce. Grande parte da biosfera necessita desse importante recurso natural, além da energia solar direta para a fotossíntese. Ao longo dessa segunda fase ocorre o aproveitamento hidrelétrico e a dissipação de grande parte da energia hidráulica presente no ciclo. Ocorre também a lixiviação do solo pela água doce e, com crescimento exponencial, o lançamento de resíduos e de rejeitos de nossa sociedade para o meio ambiente. O aumento de entropia nessa fase é indicado na figura pelas setas para baixo. O ciclo se completa com o retorno da água servida (de alta entropia) aos oceanos.
Através do Ciclo da Água, uma parte muito importante dos recursos naturais e da energia renovável disponível na natureza é produzida, como se fosse uma grande unidade fabril de destilação:
- Aquecimento da água dos oceanos pelo sol,
- Evaporação da água,
- Condensação do vapor e precipitação das chuvas (de água doce).
A capacidade desse mecanismo descrito regenerar o meio ambiente é grande, mas é limitado e já temos indícios claros do pernicioso desequilíbrio presente em nosso planeta. Para corrigir essa rota precisamos limitar o impacto (a “pegada”) do homem sobre o meio ambiente, evitando a sua degradação e buscando a estabilidade entrópica do nosso planeta.
1 Consideramos, aqui um período grande o suficiente para incluir muitas gerações da espécie humana, mas pequeno em uma escala geológica.
2 Ciclo da Água – https://www.usgs.gov/special-topics/water-science-school/science/o-ciclo-dagua-water-cycle-portuguese
Professor Mario Olavo Magno de Carvalho | Consultor da SER
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